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Voici la fiche descriptive complète et structurée de votre script Python de simulation aérospatiale.

🔷 INFORMATIONS GÉNÉRALES

Champ Détail

Nom du script script_337cvmn_337.py

Version 1.0.0

Date de création 11/03/2026

Auteur / Demandeur Gemini (IA Générée)

Objectif principal Simuler l’ascension d’une fusée et stabiliser sa trajectoire face au vent via des contrôleurs PID.

🎯 DESCRIPTION FONCTIONNELLE

📌 Que fait ce script ?

Le script simule en deux dimensions (verticale et latérale) le vol d’une fusée. Il utilise des algorithmes de type PID (Proportionnel, Intégral, Dérivé) pour ajuster l’angle de poussée afin d’atteindre une altitude cible (200 km) tout en contrant des perturbations extérieures comme le vent turbulent et les rafales.

📌 Problème résolu

Il permet de tester la robustesse d’un système de guidage automatique. Il répond au besoin de maintenir une trajectoire précise (couloir de vol) malgré des conditions atmosphériques changeantes et la perte de masse continue (consommation de carburant).

⚙️ SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES

🐍 Environnement

Élément Valeur

Version Python 3.x

OS cible Tous (Windows / Linux / MacOS)

Mode d’exécution CLI (Script autonome)

📦 Dépendances / Librairies

numpy : Calculs vectoriels et gestion des tableaux.

matplotlib : Génération des graphiques de télémétrie.

📥 ENTRÉES (INPUTS)

Le script utilise des paramètres de simulation internes (hardcodés) :

# Nom Type Obligatoire Description Exemple

1 kp, ki, kd float ✅ Oui Gains du contrôleur PID 0.08, 0.0001, 1.5

2 ALT_CIBLE int ✅ Oui Altitude à atteindre (m) 200000

3 graine_vent int ❌ Non Graine aléatoire pour le vent 7

📤 SORTIES (OUTPUTS)

📂 Fichiers / Données en sortie

Graphiques (Matplotlib) : Trois fenêtres de visualisation montrant l’altitude, la vitesse, la consommation de carburant, la dérive latérale et la décomposition des termes du PID.

Console : Affichage des statistiques finales (Altitude max, Vitesse max, temps hors couloir).

🧱 STRUCTURE DU SCRIPT

script_337cvmn_337.py

│

├── 📌 CLASSES DE CALCUL

│ ├── ControleurPID / _PIDSimple → Logique de correction d’erreur.

│ └── ModelVent → Générateur de perturbations (Ornstein-Uhlenbeck + Rafales).

│

├── 📌 MOTEURS DE SIMULATION

│ ├── SimulateurPID → Gestion du vol vertical (ascension).

│ └── SimulateurVent → Gestion du vol latéral (maintien de trajectoire).

│

└── 📌 MAIN → Point d’entrée lançant les deux simulations successives.

🔄 LOGIQUE / ALGORITHME

Initialisation : Paramétrage de la masse, de la poussée et des gains PID.

Boucle Temporelle (pas de dt=0.25s ou 0.5s) :

Calcul de l’erreur : Différence entre la consigne (ex: x=0 ou y=200km) et la position réelle.

Calcul PID : Génération d’une commande d’angle de poussée corrigée.

Physique : Calcul de la traînée (vent), de la gravité locale (loi en 1/r2) et de l’accélération.

Mise à jour : Intégration de la vitesse et de la position (méthode d’Euler).

Sortie : Stockage dans un dictionnaire hist pour affichage final.

🚨 GESTION DES ERREURS

Cas d’erreur Type d’exception Comportement attendu

Crash au sol Conditionnelle Arrêt de la boucle si y<0 après le décollage. Panne de carburant Logique métier Poussée mise à 0, la fusée continue sur sa lancée balistique. 🧪 TESTS ATTENDUS # Cas de test Entrée Résultat attendu 1 Ascension nominale Paramètres par défaut Atteinte des ~200 km d'altitude. 2 Rafale majeure Intensité +60 m/s Le PID doit ramener la fusée dans le couloir de 5 km. 3 Vide spatial Altitude > 100 km Disparition de la force du vent (densité ρ→0).

📝 EXEMPLE D’UTILISATION

▶️ Lancement en ligne de commande

Bash

python script_337cvmn_337.py

📋 Exemple de sortie attendue (Console)

Plaintext

Déviation max : 1.42 km

Hors couloir : 0.0 s

Altitude max : 204.7 km